270 likes | 391 Views
Dubla-Utilizare: Exemple Prezentarea Nr. 15. 1. Curicula. Cercetarea contencioasa Slide-uri 2 - 8 Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) Slide-uri 9 - 14 Sinteza Virusului Poliomielitei Slide-uri 15 - 18 Sinteza Virusului Gripal Slide 19 Virulenta in Variola Slide-uri 20-21.
E N D
1. Curicula Cercetarea contencioasa Slide-uri 2 - 8 Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) Slide-uri 9 - 14 Sinteza Virusului Poliomielitei Slide-uri 15 - 18 Sinteza Virusului Gripal Slide 19 Virulenta in Variola Slide-uri 20-21
2. Cercetarea Contencioasa (i) Raportul Fink - Capitolul 1 Stiintele Biologice in zilele noastre Dilema “Dublei-Utilizari” O istorie scurta a Armelor Biologice* Politica SUA si crearea Conventiei pe Arme Biologice si Toxine *Anexa: Armele Biologice in Istorie
3. Cercetarea Contencioasa (ii) Raportul Fink - Capitolul 1 (continuare) Noua Amenintare Exemple Recente de “Cercetare Contencioasa” in Stiintele Biologice Raspunsul Comunitatii de Stiinte Biologice la Situatiile Anterioare Sarcina data Comitetului si Procesul sau de dezbatere
4. Cercetarea Contencioasa (iii) Stiintele Biologice in zilele noastre “Stiintele biologice s-au dezvoltat enorm in ultimul secol…” “Cresterea continua a activitilor de cercetare a rezultat in multe noi… produse care au transformat medicina…” “Cercetarea biotehnologica este acum cu adevarat o intreprindere globala…” “In plus fata de intreprinderea globala de cercetare, publicatiile si personalul de stiinta sunt de asemenea raspandite pe larg…”
5. Cercetarea Contencioasa (iv) Stiintele Biologice in zilele noastre (continuare) “Raspandirea rapida a cunostiintelor stiintifice si a aplicatiilor lor se datoreaza mediului actual de cercetare in care cunostiintele si materialele biologice sunt facute disponibile intre cercetatori si de asemenea oamenii se deplaseaza in mod liber intre universitati, agentii guvernamentale si industrie. Numarul mare de studenti straini si asociati post-doctorali a fost un ingredient esential al succesului cercetarii biologice. Forta de munca stiintifica are din ce in ce mai mult un caracter global…”
6. Cercetarea Contencioasa (v) Dilema Dublei Utilizari “Regulamentele aplicate cercetarii biotehnologice cu dubla utilizare reprezinta un aspect foarte contencios din punct de vedere tehnic, politic si societal. In limbajul diplomatic de dezarmament si control al armelor, dubla utilizare se refera la tehnologiile dezvoltate pentru aplicatii civile care ar putea de asemenea sa fie folosite si in scopuri militare…” “…Intrebarea de baza este daca se pot reduce riscurile asociate cu potentialul abuz in timp ce facilitam progresul cercetarii esentiale..”
7. Cercetarea Contencioasa (vi) Noua Amenintare “Fiecare tehnologie majora –metalurgia, explozibilele, combustia interna, aviatia, electronica, energia nucleara – a fost exploatata in mod intensiv, nu numai in scopuri pasnice dar si in scopuri ostile. Trebuie neaparat sa se intample aceasta si cu biotehnologia, care va deveni in mod evident, tehnologia dominanta a secolului viitor…?”
8. Cercetarea Contencioasa (vii) Noua Amenintare (continuare) “…In timpul secolului care de-abia a inceput, cand capacitatea noastra de a modifica procesele vitale fundamentale continua sa avanseze in ritm rapid, o sa fim in stare nu numai sa inventam feluri noi de a distruge viata dar…si… de a o manipula - inclusiv procesele cognitive, de dezvoltare, reproductie si mostenire genetica. O lume in care aceste capabilitati sunt folosite pe scara larga in scopuri ostile ar fi o lume in care chiar natura conflictelor s-ar schimba in mod radical. Atunci ar fi oportunitati fara precedent pentru violenta, coertie, represiune, sau subjugare.”
9. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (i) “…Probabil cel mai celebru caz recent despre diseminarea unor rezultate de cercetare care au potentialul de a fi exploatate in scopuri bioteroriste, a fost raportul despre efectul neasteptat al ingineriei genetice a unei tulpini de virus ectromelia (virusul pox al soarecelui sau mousepox) in Australia…. Unii au fost de parere ca acest articol a creat un model sau un ghid pentru teroristi cum sa faca o tulpina de variola mult mai virulenta in asa fel incat sa copleseasca sistemul imunitar uman chiar si in persoanele vaccinate …”
10. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (ii) “Autorii articolului si-au propus initial ca sa produca un imunocontraceptiv infectios pentru soarecii salbatici prin incorporarea unei gene pentru un antigen din ovulele fertilizate ale soarecilor in genomul virusului ectromelia. Deoarece expresia acestui antigen provenit din ovule nu a rezultat in sterilizarea soarecilor, autorii au incercat sa creasca virulenta virusului ectromelia cu speranta caar putea intari raspunsul imunitar…”
11. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (iii) “Ei s-au inspirat din cercetarile anterioare ce au fost publicate … in care se arata ca daca se incorporeaza gena pentru…IL-4 in genomul virusului si super-exprimand-o astfel in vivo, se poate creste virulenta virusului Vaccinia in soareci. Virulenta crescuta este datorata probabil supresiei raspunsului imun antiviral mediate de citochine competitoare cum ar fi IL-2…care actioneaza prin stimularea celulelor imune efectoare ducand la uciderea celulelor infectate cu virus si astfel la controlul infectiei virale.”
12. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (iv) “…Apoi ei au demonstrat ca acest virus pox al soarecelui ce a fos modificat, este mult mai virulent decat virusul initial si a ucis 60% din soarecii infectati, chiar daca soarecii proveneau dintr-o tulpina rezistenta din punct de vedere genetic. Chiar si mai neasteptata a fost observatia lor ca soarecii care au fost vaccinati si care erau complet rezistenti la infectia cu virusul original… erau acum omorati de virusul care exprima gena pentru citochina IL-4.”
13. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (v) “Unii au sustinut ca publicarea acestui articol ofera un model si un ghid pentru teroristi ca sa produca prin inginerie genetica o tulpina de Variola mult mai virulenta care ar putea coplesi sistemul imun uman chiar si in oamenii vaccinati…. S-a sugerat ca, ori articolul nu ar fi trebuit sa fie publicat, ori, cel putin, sectiunea de “materiale si metode:… ar fi trebuit modificata sau exclusa complet din articolul publicat…”
14. Virusul Pox al Soarecelui (Mousepox) (vi) Motive pentru publicare? “…In primul rand, luarea la cunostiinta despre aceste experimente, ajuta comunitatea stiintifica sa exploreze modalitati de a neutraliza asemenea virusuri modficate genetic…” “…In al doilea rand, se sugereaza ca trebuie sa fim pregatiti sa tratam infectiile cauzate de asemenea virusuri modificate genetic ori cu anticorpi care inactiveaza citochina relevanta, ori cu interferon gama care ar neutraliza efectul citochinei IL-4, ori cu amandoua…”
15. Sinteza Virusului Poliomielitei (i) “Wimmer si colegii sai au raportat ca au reconstruit virusul poliomielitei din oligonucleotide produse pe cale chimica care au fost apoi legate impreuna si transfectate in celule. Articolul a atras o atentie deosebita in presa si a crescut ingrijorarea anumitor segmente ale populatiei… Acesta.. A crescut ingrijorarea publicului cu privire la bioterorism pentru ca s-a sugerat ca experimentul lui Wimmer a oferit o reteta teroristilor care ar vrea sa produca virusul…”
16. Sinteza Virusului Poliomielitei (ii) “Multi oameni de stiinta au tras concluzia ca experimentul lui Wimmer nu a reprezentat nici o descoperire noua nici o amenintare potentiala. Principiul general despre crearea unui virus polio folosind un ADN ca model se cunostea deja din anul 1981, cand Baltimore si colegii sai au raportat ca o copie ADN a genomului virusului polio (care este ARN pozitiv) poate sa fie incorporata de celulele vii in conditii apropriate si va duce la producerea virusului infectios si incapsulat…”
17. Sinteza Virusului Poliomielitei (iii) “Noi am imbunatatit metodologia si am redus dramatic timpul necesar pentru a asambla in mod corect segmente de ADN de 5- pana la 6 kb din oligonucleotide sintetice. Ca o demonstratie a acestei metode, am stabilit conditiile pentru asamblarea rapida (14 zile) a unui genom infectios complet al bacteriofagului X174 (5386 bp) dintr-un singur grup de oligonucleotide sintetizate chimic…”
18. Sinteza Virusului Gripei “Virusul gripal (Influenza) de tip A a fost cauza unor epidemii umane pe scara larga pentru ca se transmite foarte repede de la om la om prin aerosoli. Evenimentele recente au demonstrat potentialul virusului gripal de tip A ca o arma bioterorista: virulenta crescuta a virusului gripal de tip A care a infectat oamenii din Hong Kong in 1997 si dezvoltarea unor metode de laborator care genereaza virusuri gripale de tip A prin transfectia segmentelor de ADN fara virus helper (ajutator)…”
19. Virulenta in Variola (i) “Virusul Variola major cauzeaza boala variolica (smallpox) care are o rata de mortalitate de 30 - 40%, in timp ce virusul vaccinia, care este folosit in vaccinarea oamenilor impotriva variolei, nu produce boala in oamenii imunocompetenti… Ambele virusuri au in componenta lor un inhibitor al unor enzime ce fac parte din raspunsul imunitar: proteina de control al complementului (VCP) din virusul vaccinia si inhibitorul enzimelor complementului din virusul variola (SPICE). Autorii s-au concentrat pe o comparatie a genelor ce codifica acest tip de inhibitor…”
20. Virulenta in Variola (ii) “…Deoarece virusul variola viu nu este disponibil pentru acest studiu, autorii au folosit metode tehnice standard ca sa sintetizeze gena SPICE. Ei au demonstrat ca proteina SPICE a virusului variola are o specificitate mult mai mare pentru complementul uman si este aproape de o suta de ori mai activa decat VCP in inactivarea acestui component al sistemului imun uman (componentul C3b al complementului uman)…”
Prezentarea 15 Intrebari Esantion • Esti de accord cu punctual de vedere al lui Meselson ca exista un pericol deosebit de grav cu privire la posibilitatea utilizarii stiintelor biologice moderne in scopuri ostile? Daca esti de acord, crezi ca aceasta situatie ar putea fi prevenita? Daca nu esti de acord, explica motivele tale si discuta unul dintre aceste motive in detaliu. • Sumarizeaza experimental cu virusul pox al soareceluiu (mousepox). Crezi ca acest experiment ar fi trebuit publicat in literatura de specialitate? Discuta pe ce se bazeaza opinia ta. • “Sinteza chimica a virusului polio efectuata de Wimmer nu a constituit un exemplu de cercetare ingrijoratoare de dubla utilizare”. Discuta acest citat. • Crezi ca virusul gripei ar putea fi considerat o amenintare serioasa din punct de vedere al armelor biologice sau/si a bioterorismului?
Bibliografie (Slide 2) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=15 (Slide 4) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=16 (Slide 5 and 6) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=18 (Slide 7) Meselson, M (2000) Averting the Hostile Exploitation of Biotechnology, The CBW Conventions Bulletin, June 48, 16-19. Available from http://www.sussex.ac.uk/Units/spru/hsp/pdfbulletin.html
(Slide 8) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=23 (Slide 9) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=25 Jackson, R. J., Ramsay, A. J., Christensen, C. D., Beaton, S., Hall, D. F., and Ramshoaw, I. A. (2001) Expression of Mouse Interleukin-4 by a Recombinant Ectromelia Virus Suppresses Cytolytic Lymphocyte Responses and Overcomes Genetic Resistance to Mousepox. Journal of Virology, 75(3), 1205–1210. Available from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11152493 National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=25
(Slide 12 and 13) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=26 (Slide 14) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=27 Bembridge, G. P., Lopez, J. A., Cook, R., Melero, J. A., and Taylor, G.. (1998) Recombinant Vaccinia Virus Coexpressing the F Protein of Respiratory Syncytial Virus (RSV) and Interleukin-4 (IL-4) Does Not Inhibit the Development of RSVSpecific Memory Cytotoxic T Lymphocytes, whereas Priming Is Diminished in the Presence of High Levels of IL-2 or Gamma Interferon, Journal of Virology 72(5):4080-7. Available from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9557697 Parker, S., Touchette, E., Oberle, C., Almond, M., Robertson, A., Trost, L. C., Lampert, B., Painter, G., and Buller, R. M.(2008) Efficacy of Therapeutic Intervention with an Oral Etherlipid Analogue of Cidofovir (CMX001) in a Lethal Mousepox Model. Antiviral Research 77(1):39-49. Available from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17904231
(Slide 15) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=27 Wimmer, E. (2007) The Test-Tube Synthesis of a Chemical Called Poliovirus, EMBO Reports Special Issue 7, 3-9. Available from http://www.nature.com/embor/journal/v7/n1s/full/7400728.html Cello, J., Paul, A. V., and Wimmer, E. (2002) Chemical Synthesis of Poliovirus cDNA: Generation of Infectious Virus in the Absence of Natural Template, Science 297(5583), 1016 – 1018. Available from http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1072266 (Slide 16) National Research Council (2004) Biotechnology Research in an Age of Terrorism. Washington: National Academies Press. Available from http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=10827&page=28
(Slide 17) Smith, H. O., Hutchison, C. A., Pfannkoch, C., and Venter, J. C. (2003) Generating a Synthetic Genome by Whole Genome Assembly: _X174 Bacteriophage from Synthetic Oligonucleotides, PNAS, 100(26), 15440–15445. Available from http://www.pnas.org/ Tian, J., Gong, H., Sheng, N., Zhou, X., Gulari, E., Gao, X., and Church, G.. (2004) Accurate multiplex gene synthesis from programmable DNA microchips, Nature, 432(23/30). Available from http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7020/full/nature03151.html (Slide 18) Krug, M. R. (2003) The Potential Use of Influenza Virus as an Agent for Bioterrorism, Antiviral Research 57, 147-150 Available from http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/521852/description#description (Slide 19) Rosengard, A. M., Liu, Y., Nie, Z., and Jimenez, R. (2002) Variola virus immune evasion design: Expression of a highly efficient inhibitor of human complement, PNAS, 99(13), 8808–8813 Available from http://www.pnas.org/